皮带轮主视图的结构描述

图2-1给出了基于石墨烯的单频段宽带吸波器的结构单元示意图,该结构由三部分组成,从上至下依次为石墨烯层、介质层和金属层。其中,最顶层是一层石墨烯薄片,上面挖出了一个圆环状的孔洞,孔洞上保留了4个长方形的连接处,保证外加电压能够对石墨烯的内外两部分进行统一控制。介质层使用二氧化硅(SiO2),相对介电常数为εr=3.9,损耗角的正切为tanδ=0.000 6。金属底板的材料为金,电导率为σgold=4.561×107 S/m。结构的几何参数:P=3μm,R 1=1μm,G 1=0.15μm,W 1=0.4μm,tg=1 nm,td=5μm,tm=0.1μm。

石墨烯的表面电导率σ(ω,μc,Γ,T)可以由Kubo公式[15-17]计算得到:

其中,e是元电荷,w是角频率是约化普朗克常数,T是温度,ε是能量,f d(ε)=(e(ε-μc)/(k B T)+1)-1是费米-狄拉克分布,k B是玻尔兹曼常数,μc是化学势,Γ是碰撞频率。当k B T≪|μc|时,公式(2-1)又可以近似表示为

(www.xing528.com)

其中σintra是带内电导率,σinter是带间电导率,分别可以由公式(2-3)和公式(2-4)来表示:

在本节的计算中,石墨烯的参数取为T=300 K,μc=1 e V,Γ=10 THz[18]。

图2-1 单环宽带吸波器周期单元结构